no reason to die when posixfadvise is not sucessful
[rrdtool.git] / src / rrd_open.c
1 /*****************************************************************************
2  * RRDtool 1.2.99907080300  Copyright by Tobi Oetiker, 1997-2007
3  *****************************************************************************
4  * rrd_open.c  Open an RRD File
5  *****************************************************************************
6  * $Id$
7  *****************************************************************************/
8
9 #include "rrd_tool.h"
10 #include "unused.h"
11 #define MEMBLK 8192
12
13 /* DEBUG 2 prints information obtained via mincore(2) */
14 #define DEBUG 1
15 /* do not calculate exact madvise hints but assume 1 page for headers and
16  * set DONTNEED for the rest, which is assumed to be data */
17 /* Avoid calling madvise on areas that were already hinted. May be benefical if
18  * your syscalls are very slow */
19
20 #ifdef HAVE_MMAP
21 /* the cast to void* is there to avoid this warning seen on ia64 with certain
22    versions of gcc: 'cast increases required alignment of target type'
23 */
24 #define __rrd_read(dst, dst_t, cnt) \
25         (dst) = (dst_t*)(void*) (data + offset); \
26         offset += sizeof(dst_t) * (cnt)
27 #else
28 #define __rrd_read(dst, dst_t, cnt) \
29         if ((dst = malloc(sizeof(dst_t)*(cnt))) == NULL) { \
30                 rrd_set_error(#dst " malloc"); \
31                 goto out_nullify_head; \
32         } \
33         offset += read (rrd_file->fd, dst, sizeof(dst_t)*(cnt))
34 #endif
35
36 /* get the address of the start of this page */
37 #ifndef PAGE_START
38 #define PAGE_START(addr) ((addr)&(~(_page_size-1)))
39 #endif
40
41
42 /* Open a database file, return its header and an open filehandle,
43  * positioned to the first cdp in the first rra.
44  * In the error path of rrd_open, only rrd_free(&rrd) has to be called
45  * before returning an error. Do not call rrd_close upon failure of rrd_open.
46  */
47
48 rrd_file_t *rrd_open(
49     const char *const file_name,
50     rrd_t *rrd,
51     unsigned rdwr)
52 {
53     int       flags = 0;
54     mode_t    mode = S_IRUSR;
55     int       version;
56
57 #ifdef HAVE_MMAP
58     ssize_t   _page_size = sysconf(_SC_PAGESIZE);
59     int       mm_prot = PROT_READ, mm_flags = 0;
60     char     *data;
61 #endif
62     off_t     offset = 0;
63     struct stat statb;
64     rrd_file_t *rrd_file = NULL;
65     off_t     newfile_size = 0;
66
67     if (rdwr & RRD_CREAT) {
68         /* yes bad inline signaling alert, we are using the
69            floatcookie to pass the size in ... only used in resize */
70         newfile_size = (off_t) rrd->stat_head->float_cookie;
71         free(rrd->stat_head);
72     }
73     rrd_init(rrd);
74     rrd_file = malloc(sizeof(rrd_file_t));
75     if (rrd_file == NULL) {
76         rrd_set_error("allocating rrd_file descriptor for '%s'", file_name);
77         return NULL;
78     }
79     memset(rrd_file, 0, sizeof(rrd_file_t));
80
81 #ifdef DEBUG
82     if ((rdwr & (RRD_READONLY | RRD_READWRITE)) ==
83         (RRD_READONLY | RRD_READWRITE)) {
84         /* Both READONLY and READWRITE were given, which is invalid.  */
85         rrd_set_error("in read/write request mask");
86         exit(-1);
87     }
88 #endif
89     if (rdwr & RRD_READONLY) {
90         flags |= O_RDONLY;
91 #ifdef HAVE_MMAP
92         mm_flags = MAP_PRIVATE;
93 # ifdef MAP_NORESERVE
94         mm_flags |= MAP_NORESERVE;  /* readonly, so no swap backing needed */
95 # endif
96 #endif
97     } else {
98         if (rdwr & RRD_READWRITE) {
99             mode |= S_IWUSR;
100             flags |= O_RDWR;
101 #ifdef HAVE_MMAP
102             mm_flags = MAP_SHARED;
103             mm_prot |= PROT_WRITE;
104 #endif
105         }
106         if (rdwr & RRD_CREAT) {
107             flags |= (O_CREAT | O_TRUNC);
108         }
109     }
110     if (rdwr & RRD_READAHEAD) {
111 #ifdef MAP_POPULATE
112         mm_flags |= MAP_POPULATE;   /* populate ptes and data */
113 #endif
114 #if defined MAP_NONBLOCK
115         mm_flags |= MAP_NONBLOCK;   /* just populate ptes */
116 #endif
117     }
118
119     if ((rrd_file->fd = open(file_name, flags, mode)) < 0) {
120         rrd_set_error("opening '%s': %s", file_name, rrd_strerror(errno));
121         goto out_free;
122     }
123
124     /* Better try to avoid seeks as much as possible. stat may be heavy but
125      * many concurrent seeks are even worse.  */
126     if (newfile_size == 0 && ((fstat(rrd_file->fd, &statb)) < 0)) {
127         rrd_set_error("fstat '%s': %s", file_name, rrd_strerror(errno));
128         goto out_close;
129     }
130     if (newfile_size == 0) {
131         rrd_file->file_len = statb.st_size;
132     } else {
133         rrd_file->file_len = newfile_size;
134         lseek(rrd_file->fd, newfile_size - 1, SEEK_SET);
135         write(rrd_file->fd, "\0", 1);   /* poke */
136         lseek(rrd_file->fd, 0, SEEK_SET);
137     }
138 #ifdef HAVE_POSIX_FADVISE
139     /* In general we need no read-ahead when dealing with rrd_files.
140        When we stop reading, it is highly unlikely that we start up again.
141        In this manner we actually save time and diskaccess (and buffer cache).
142        Thanks to Dave Plonka for the Idea of using POSIX_FADV_RANDOM here. */
143     posix_fadvise(rrd_file->fd, 0, 0, POSIX_FADV_RANDOM);
144 #endif
145
146 /*
147         if (rdwr & RRD_READWRITE)
148         {
149            if (setvbuf((rrd_file->fd),NULL,_IONBF,2)) {
150                   rrd_set_error("failed to disable the stream buffer\n");
151                   return (-1);
152            }
153         }
154 */
155 #ifdef HAVE_MMAP
156     data = mmap(0, rrd_file->file_len, mm_prot, mm_flags,
157                 rrd_file->fd, offset);
158
159     /* lets see if the first read worked */
160     if (data == MAP_FAILED) {
161         rrd_set_error("mmaping file '%s': %s", file_name,
162                       rrd_strerror(errno));
163         goto out_close;
164     }
165     rrd_file->file_start = data;
166     if (rdwr & RRD_CREAT) {
167         memset(data, DNAN, newfile_size - 1);
168         goto out_done;
169     }
170 #endif
171     if (rdwr & RRD_CREAT)
172         goto out_done;
173 #ifdef USE_MADVISE
174     if (rdwr & RRD_COPY) {
175         /* We will read everything in a moment (copying) */
176         madvise(data, rrd_file->file_len, MADV_WILLNEED | MADV_SEQUENTIAL);
177     } else {
178         /* We do not need to read anything in for the moment */
179         madvise(data, rrd_file->file_len, MADV_RANDOM);
180         /* the stat_head will be needed soonish, so hint accordingly */
181         madvise(data, sizeof(stat_head_t), MADV_WILLNEED | MADV_RANDOM);
182     }
183 #endif
184
185     __rrd_read(rrd->stat_head, stat_head_t,
186                1);
187
188     /* lets do some test if we are on track ... */
189     if (memcmp(rrd->stat_head->cookie, RRD_COOKIE, sizeof(RRD_COOKIE)) != 0) {
190         rrd_set_error("'%s' is not an RRD file", file_name);
191         goto out_nullify_head;
192     }
193
194     if (rrd->stat_head->float_cookie != FLOAT_COOKIE) {
195         rrd_set_error("This RRD was created on another architecture");
196         goto out_nullify_head;
197     }
198
199     version = atoi(rrd->stat_head->version);
200
201     if (version > atoi(RRD_VERSION)) {
202         rrd_set_error("can't handle RRD file version %s",
203                       rrd->stat_head->version);
204         goto out_nullify_head;
205     }
206 #if defined USE_MADVISE
207     /* the ds_def will be needed soonish, so hint accordingly */
208     madvise(data + PAGE_START(offset),
209             sizeof(ds_def_t) * rrd->stat_head->ds_cnt, MADV_WILLNEED);
210 #endif
211     __rrd_read(rrd->ds_def, ds_def_t,
212                rrd->stat_head->ds_cnt);
213
214 #if defined USE_MADVISE
215     /* the rra_def will be needed soonish, so hint accordingly */
216     madvise(data + PAGE_START(offset),
217             sizeof(rra_def_t) * rrd->stat_head->rra_cnt, MADV_WILLNEED);
218 #endif
219     __rrd_read(rrd->rra_def, rra_def_t,
220                rrd->stat_head->rra_cnt);
221
222     /* handle different format for the live_head */
223     if (version < 3) {
224         rrd->live_head = (live_head_t *) malloc(sizeof(live_head_t));
225         if (rrd->live_head == NULL) {
226             rrd_set_error("live_head_t malloc");
227             goto out_close;
228         }
229 #ifdef HAVE_MMAP
230         memmove(&rrd->live_head->last_up, data + offset, sizeof(long));
231         offset += sizeof(long);
232 #else
233         offset += read(rrd_file->fd, &rrd->live_head->last_up, sizeof(long));
234 #endif
235         rrd->live_head->last_up_usec = 0;
236     } else {
237 #if defined USE_MADVISE
238         /* the live_head will be needed soonish, so hint accordingly */
239         madvise(data + PAGE_START(offset),
240                 sizeof(live_head_t), MADV_WILLNEED);
241 #endif
242         __rrd_read(rrd->live_head, live_head_t,
243                    1);
244     }
245 //XXX: This doesn't look like it needs madvise
246     __rrd_read(rrd->pdp_prep, pdp_prep_t,
247                rrd->stat_head->ds_cnt);
248
249 //XXX: This could benefit from madvise()ing
250     __rrd_read(rrd->cdp_prep, cdp_prep_t,
251                rrd->stat_head->rra_cnt * rrd->stat_head->ds_cnt);
252
253 //XXX: This could benefit from madvise()ing
254     __rrd_read(rrd->rra_ptr, rra_ptr_t,
255                rrd->stat_head->rra_cnt);
256
257     rrd_file->header_len = offset;
258     rrd_file->pos = offset;
259   out_done:
260     return (rrd_file);
261   out_nullify_head:
262     rrd->stat_head = NULL;
263   out_close:
264     close(rrd_file->fd);
265   out_free:
266     free(rrd_file);
267     return NULL;
268 }
269
270
271 /* Close a reference to an rrd_file.  */
272 static
273 void mincore_print(
274     rrd_file_t *rrd_file,
275     char *mark)
276 {
277 #ifdef HAVE_MMAP
278     /* pretty print blocks in core */
279     off_t     off;
280     unsigned char *vec;
281     ssize_t   _page_size = sysconf(_SC_PAGESIZE);
282
283     off = rrd_file->file_len +
284         ((rrd_file->file_len + _page_size - 1) / _page_size);
285     vec = malloc(off);
286     if (vec != NULL) {
287         memset(vec, 0, off);
288         if (mincore(rrd_file->file_start, rrd_file->file_len, vec) == 0) {
289             int       prev;
290             unsigned  is_in = 0, was_in = 0;
291
292             for (off = 0, prev = 0; off < rrd_file->file_len; ++off) {
293                 is_in = vec[off] & 1;   /* if lsb set then is core resident */
294                 if (off == 0)
295                     was_in = is_in;
296                 if (was_in != is_in) {
297                     fprintf(stderr, "%s: %sin core: %p len %ld\n", mark,
298                             was_in ? "" : "not ", vec + prev, off - prev);
299                     was_in = is_in;
300                     prev = off;
301                 }
302             }
303             fprintf(stderr,
304                     "%s: %sin core: %p len %ld\n", mark,
305                     was_in ? "" : "not ", vec + prev, off - prev);
306         } else
307             fprintf(stderr, "mincore: %s", rrd_strerror(errno));
308     }
309 #else
310     fprintf(stderr, "sorry mincore only works with mmap");
311 #endif
312 }
313
314
315 /* drop cache except for the header and the active pages */
316 void rrd_dontneed(
317     rrd_file_t *rrd_file,
318     rrd_t *rrd)
319 {
320     unsigned long dontneed_start;
321     unsigned long rra_start;
322     unsigned long active_block;
323     unsigned long i;
324     ssize_t   _page_size = sysconf(_SC_PAGESIZE);
325
326 #if defined DEBUG && DEBUG > 1
327     mincore_print(rrd_file, "before");
328 #endif
329
330     /* ignoring errors from RRDs that are smaller then the file_len+rounding */
331     rra_start = rrd_file->header_len;
332     dontneed_start = PAGE_START(rra_start) + _page_size;
333     for (i = 0; i < rrd->stat_head->rra_cnt; ++i) {
334         active_block =
335             PAGE_START(rra_start
336                        + rrd->rra_ptr[i].cur_row
337                        * rrd->stat_head->ds_cnt * sizeof(rrd_value_t));
338         if (active_block > dontneed_start) {
339 #ifdef USE_MADVISE
340             madvise(rrd_file->file_start + dontneed_start,
341                     active_block - dontneed_start - 1, MADV_DONTNEED);
342 #endif
343 /* in linux at least only fadvise DONTNEED seems to purge pages from cache */
344 #ifdef HAVE_POSIX_FADVISE
345             posix_fadvise(rrd_file->fd, dontneed_start,
346                           active_block - dontneed_start - 1,
347                           POSIX_FADV_DONTNEED);
348 #endif
349         }
350         dontneed_start = active_block;
351         /* do not relase 'hot' block if update for this RAA will occure within 10 minutes */
352         if (rrd->stat_head->pdp_step * rrd->rra_def[i].pdp_cnt -
353             rrd->live_head->last_up % (rrd->stat_head->pdp_step *
354                                        rrd->rra_def[i].pdp_cnt) < 10 * 60) {
355             dontneed_start += _page_size;
356         }
357         rra_start +=
358             rrd->rra_def[i].row_cnt * rrd->stat_head->ds_cnt *
359             sizeof(rrd_value_t);
360     }
361 #ifdef USE_MADVISE
362     madvise(rrd_file->file_start + dontneed_start,
363             rrd_file->file_len - dontneed_start, MADV_DONTNEED);
364 #endif
365 #ifdef HAVE_POSIX_FADVISE
366     posix_fadvise(rrd_file->fd, dontneed_start,
367                   rrd_file->file_len - dontneed_start, POSIX_FADV_DONTNEED);
368 #endif
369 #if defined DEBUG && DEBUG > 1
370     mincore_print(rrd_file, "after");
371 #endif
372 }
373
374 int rrd_close(
375     rrd_file_t *rrd_file)
376 {
377     int       ret;
378
379 #ifdef HAVE_MMAP
380     ret = msync(rrd_file->file_start, rrd_file->file_len,MS_ASYNC);
381     if (ret != 0)
382         rrd_set_error("msync rrd_file: %s", rrd_strerror(errno));
383     ret = munmap(rrd_file->file_start, rrd_file->file_len);
384     if (ret != 0)
385         rrd_set_error("munmap rrd_file: %s", rrd_strerror(errno));
386 #endif
387     ret = close(rrd_file->fd);
388     if (ret != 0)
389         rrd_set_error("closing file: %s", rrd_strerror(errno));
390     free(rrd_file);
391     rrd_file = NULL;
392     return ret;
393 }
394
395
396 /* Set position of rrd_file.  */
397
398 off_t rrd_seek(
399     rrd_file_t *rrd_file,
400     off_t off,
401     int whence)
402 {
403     off_t     ret = 0;
404
405 #ifdef HAVE_MMAP
406     if (whence == SEEK_SET)
407         rrd_file->pos = off;
408     else if (whence == SEEK_CUR)
409         rrd_file->pos += off;
410     else if (whence == SEEK_END)
411         rrd_file->pos = rrd_file->file_len + off;
412 #else
413     ret = lseek(rrd_file->fd, off, whence);
414     if (ret < 0)
415         rrd_set_error("lseek: %s", rrd_strerror(errno));
416     rrd_file->pos = ret;
417 #endif
418 //XXX: mimic fseek, which returns 0 upon success
419     return ret == -1;   //XXX: or just ret to mimic lseek
420 }
421
422
423 /* Get current position in rrd_file.  */
424
425 inline off_t rrd_tell(
426     rrd_file_t *rrd_file)
427 {
428     return rrd_file->pos;
429 }
430
431
432 /* read count bytes into buffer buf, starting at rrd_file->pos.
433  * Returns the number of bytes read or <0 on error.  */
434
435 inline ssize_t rrd_read(
436     rrd_file_t *rrd_file,
437     void *buf,
438     size_t count)
439 {
440 #ifdef HAVE_MMAP
441     size_t    _cnt = count;
442     ssize_t   _surplus;
443
444     if (rrd_file->pos > rrd_file->file_len || _cnt == 0) /* EOF */
445        return 0;
446     if (buf == NULL)
447        return -1; /* EINVAL */
448     _surplus = rrd_file->pos + _cnt - rrd_file->file_len;
449     if (_surplus > 0) { /* short read */
450         _cnt -= _surplus;
451     }
452     if (_cnt == 0)
453         return 0;       /* EOF */
454     buf = memcpy(buf, rrd_file->file_start + rrd_file->pos, _cnt);
455
456     rrd_file->pos += _cnt;  /* mimmic read() semantics */
457     return _cnt;
458 #else
459     ssize_t   ret;
460
461     ret = read(rrd_file->fd, buf, count);
462     if (ret > 0)
463         rrd_file->pos += ret;   /* mimmic read() semantics */
464     return ret;
465 #endif
466 }
467
468
469 /* write count bytes from buffer buf to the current position
470  * rrd_file->pos of rrd_file->fd.
471  * Returns the number of bytes written or <0 on error.  */
472
473 inline ssize_t rrd_write(
474     rrd_file_t *rrd_file,
475     const void *buf,
476     size_t count)
477 {
478 #ifdef HAVE_MMAP
479     if (count == 0)
480        return 0;
481     if (buf == NULL)
482        return -1; /* EINVAL */
483     memcpy(rrd_file->file_start + rrd_file->pos, buf, count);
484     rrd_file->pos += count;
485     return count;       /* mimmic write() semantics */
486 #else
487     ssize_t   _sz = write(rrd_file->fd, buf, count);
488
489     if (_sz > 0)
490         rrd_file->pos += _sz;
491     return _sz;
492 #endif
493 }
494
495
496 /* flush all data pending to be written to FD.  */
497
498 inline void rrd_flush(
499     rrd_file_t *rrd_file)
500 {
501     if (fdatasync(rrd_file->fd) != 0) {
502         rrd_set_error("flushing fd %d: %s", rrd_file->fd,
503                       rrd_strerror(errno));
504     }
505 }
506
507
508 /* Initialize RRD header.  */
509
510 void rrd_init(
511     rrd_t *rrd)
512 {
513     rrd->stat_head = NULL;
514     rrd->ds_def = NULL;
515     rrd->rra_def = NULL;
516     rrd->live_head = NULL;
517     rrd->rra_ptr = NULL;
518     rrd->pdp_prep = NULL;
519     rrd->cdp_prep = NULL;
520     rrd->rrd_value = NULL;
521 }
522
523
524 /* free RRD header data.  */
525
526 #ifdef HAVE_MMAP
527 inline void rrd_free(
528     rrd_t UNUSED(*rrd))
529 {
530 }
531 #else
532 void rrd_free(
533     rrd_t *rrd)
534 {
535     free(rrd->live_head);
536     free(rrd->stat_head);
537     free(rrd->ds_def);
538     free(rrd->rra_def);
539     free(rrd->rra_ptr);
540     free(rrd->pdp_prep);
541     free(rrd->cdp_prep);
542     free(rrd->rrd_value);
543 }
544 #endif
545
546
547 /* routine used by external libraries to free memory allocated by
548  * rrd library */
549
550 void rrd_freemem(
551     void *mem)
552 {
553     free(mem);
554 }
555
556
557 /* XXX: FIXME: missing documentation.  */
558 /*XXX: FIXME should be renamed to rrd_readfile or _rrd_readfile */
559
560 int /*_rrd_*/ readfile(
561     const char *file_name,
562     char **buffer,
563     int skipfirst)
564 {
565     long      writecnt = 0, totalcnt = MEMBLK;
566     long      offset = 0;
567     FILE     *input = NULL;
568     char      c;
569
570     if ((strcmp("-", file_name) == 0)) {
571         input = stdin;
572     } else {
573         if ((input = fopen(file_name, "rb")) == NULL) {
574             rrd_set_error("opening '%s': %s", file_name, rrd_strerror(errno));
575             return (-1);
576         }
577     }
578     if (skipfirst) {
579         do {
580             c = getc(input);
581             offset++;
582         } while (c != '\n' && !feof(input));
583     }
584     if (strcmp("-", file_name)) {
585         fseek(input, 0, SEEK_END);
586         /* have extra space for detecting EOF without realloc */
587         totalcnt = (ftell(input) + 1) / sizeof(char) - offset;
588         if (totalcnt < MEMBLK)
589             totalcnt = MEMBLK;  /* sanitize */
590         fseek(input, offset * sizeof(char), SEEK_SET);
591     }
592     if (((*buffer) = (char *) malloc((totalcnt + 4) * sizeof(char))) == NULL) {
593         perror("Allocate Buffer:");
594         exit(1);
595     };
596     do {
597         writecnt +=
598             fread((*buffer) + writecnt, 1,
599                   (totalcnt - writecnt) * sizeof(char), input);
600         if (writecnt >= totalcnt) {
601             totalcnt += MEMBLK;
602             if (((*buffer) =
603                  rrd_realloc((*buffer),
604                              (totalcnt + 4) * sizeof(char))) == NULL) {
605                 perror("Realloc Buffer:");
606                 exit(1);
607             };
608         }
609     } while (!feof(input));
610     (*buffer)[writecnt] = '\0';
611     if (strcmp("-", file_name) != 0) {
612         fclose(input);
613     };
614     return writecnt;
615 }